Acta Sci. Pol., Medicina Veterinaria 3(2) 2004, 11-18 WPŁYW DOMACICZNEGO PODANIA PROPRANOLOLU NA MOTORYKĘ MACICY U KRÓW WE WCZESNYM OKRESIE POPORODOWYM 1 Grzegorz Jakub Dejneka, Józef Dejneka, Roland Kozdrowski, Stanisław Raułuszkiewicz, Jan Twardoń Akademia Rolnicza we Wrocławiu Streszczenie: Badania przeprowadzono na 7 krowach mlecznych (rasy ncb, w wieku 3-6 lat i masie ciała 490-580 kg) podzielonych na dwie grupy: doświadczalną (4 samice) i kontrolną (3 sztuki). Wszystkie zwierzęta były w 1-2 dniu po wycieleniu. Badania uterograficzne wykonano metodą balonikową na drodze transmisji powietrznej. Po zapisaniu krzywej wyjściowej przez 30 minut krowom grupy doświadczalnej wprowadzono domacicznie 50 mg propranololu (Uterotonic Polfa) w 50 ml 0,9 % NaCl, przy czym zapis motoryki macicy był prowadzony nieprzerwanie przez następne 90 minut. Zwierzętom doświadczalnym ok. 60 minut po domacicznym podaniu propranololu aplikowano doŝylnie 1 ml 0,1 % adrenaliny. U krów grupy kontrolnej po zapisaniu krzywej wyjściowej (30 minut) wprowadzono domacicznie tylko 50 ml płynu fizjologicznego i podobnie jak w grupie doświadczalnej rejestrację uterograficzną kontynuowano przez następne 90 minut. Wykazano, Ŝe u krów grupy doświadczalnej po domacicznym wprowadzeniu propranololu nastąpiła poprawa motoryki macicy skurcze stały się częstsze, wzrosła ich amplituda przy równoczesnym zwiększeniu napięcia myometrium. Domaciczny wlew samego płynu fizjologicznego u samic grupy kontrolnej nie spowodował Ŝadnych zmian w dynamice skurczów macicy. Słowa kluczowe: krowy, poporodowa motoryka macicy, stres, beta adrenolityk, propranolol WSTĘP Przebieg porodu i okresu poporodowego (puerperium) wpływa w znaczącym stopniu na zdrowotność, płodność i wydajność mleczną krów. Jednym z waŝniejszych poporodowych schorzeń u samic tego gatunku są zaburzenia w skurczowej czynności macicy 1 Adres do korespondencji Corresponding author: Grzegorz Jakub Dejneka, Katedra i Klinika Rozrodu, Chorób PrzeŜuwaczy oraz Ochrony Zdrowia Zwierząt, pl. Grunwaldzki 49, 50-366 Wrocław
12 G.J. Dejneka i in. [Burton i in.1987, Butra 1994, Dejneka i in. 1980, Januszewski 1985, Raułuszkiewicz i in. 1994, Stolla i Schmid 1990 ]. Poporodowa atonia lub hipotonia macicy moŝe być przyczyną zalegania odchodów macicznych (retentio lochiae), które stają się dobrym podłoŝem do namnaŝania się drobnoustrojów, co prowadzi do powikłań w postaci zapaleń narządu o róŝnym stopniu nasilenia [Balcerek i in. 1994, Gnemmi 2002, Malinowski 1995, Olson i in. 1984, Raułuszkiewicz i in. 1991 b]. NaleŜy takŝe dodać, Ŝe nieprawidłowemu zwijaniu się macicy towarzyszą niejednokrotnie zaburzenia czynnościowe jajników w ciągu wielu tygodni po porodzie [Garcia 1982, Noakes 1997]. W okresie puerperium kurczliwość i inwolucja macicy są uzaleŝnione od całego szeregu czynników zewnętrznych i wewnętrznych - m.in. Ŝywienia, utrzymania, statusu hormonalnego [Dejneka i in. 1980, Dejneka i in. 1992, Kőndig i in. 1990, Samborski i in. 1980, Stolla i Schmid 1990]. Stosunkowo częstymi przyczynami hipotonii i atonii macicy (co w konsekwencji opóźnia inwolucję) są róŝnorakie czynniki stresowe oddziaływające na organizm zwierzęcy [Balcerek i in. 1994, Dahnke 1993, Dejneka 1994, Raułuszkiewicz i in. 1994, Twardoń i in. 2003]. Ujemny wpływ stresorów na poporodową kurczliwość macicy wynika z pobudzenia receptorów ß-adrenergicznych (licznie rozsianych w myometrium) przez adrenalinę uwalnianą w znacznych ilościach z rdzenia nadnerczy podczas stresu [Dejneka i in. 1981, Dejneka i Raułuszkiewicz 1995, Raułuszkiewicz i in. 1991 b, Zencominierski 1985]. Z dotychczasowych obserwacji wynika, Ŝe negatywny wpływ stresu na organizm zwierzęcy (w tym na poporodową motorykę macicy) moŝna ograniczyć poprzez stosowanie beta adrenolityków, spośród których w praktyce weterynaryjnej zastosowanie znalazły propranolol i carazolol [Balcerek i in. 1994, Dahnke 1993, Januszewski 1985, Mordak 1992, Sabaś 1991, Suchecki 1997, Twardoń i in. 2003]. We wcześniejszych badaniach wykazano, Ŝe po blokadzie receptorów ß-adrenergicznych propranololem (w ciągu pierwszych dni po porodzie) występowała wyraźna poprawa w dynamice skurczów macicy, a proces jej zwijania był krótszy niŝ u samic w grupach kontrolnych [Raułuszkiewicz i in. 1991 b, Raułuszkiewicz i in. 1994]. W cytowanych doświadczeniach propranolol był podawany krowom parenteralnie (w formie domięśniowych lub doŝylnych iniekcji). Celem badań własnych było prześledzenie wpływu domacicznie podanego propranololu (Uterotonic Polfa) na pobudliwość ruchową macicy u krów we wczesnym okresie poporodowym. MATERIAŁ I METODY BADAŃ Doświadczenia przeprowadzono w latach 1997 2000 na 7 krowach ncb i ncb + hf w wieku 3 6 lat o masie ciała 490 580 kg, będących w 1 2 dniu po fizjologicznym porodzie. Badania uterograficzne wykonano metodą balonikową na drodze transmisji powietrznej, podobnie jak opisano we wcześniejszych pracach [Dejneka i in. 1980, Dejneka i in. 1981, Samborski i in. 1980 ]. W tym celu balonik osadzony na plastikowym zgłębniku wprowadzano przez szyjkę do trzonu macicy. Wolny koniec zgłębnika połączony był przewodem gumowym z bębenkiem Marey a, zaś układ rejestrujący wypełniano powietrzem do ciśnienia 80 mm H 2 O. Skurcze macicy zapisywane były pisakiem atramentowym na taśmie kimografu. Obok wprowadzonego zgłębnika z balonikiem umieszczano w szyjce macicy plastikowy kateter, przez który podawano domacicznie badane substancje. Zwierzęta podzie- Acta Sci. Pol.
Wpływ domacicznego podania propranololu... 13 lono na 2 grupy. Grupę pierwszą (doświadczalną) stanowiły 4 samice, którym domacicznie podawano 50 mg propranololu (1 ampułka Uterotonic Polfa rozcieńczona w 50 ml 0,9 % NaCl). Grupa druga (kontrolna) obejmowała pozostałe 3 krowy, którym domacicznie wprowadzano tylko 50 ml płynu fizjologicznego. Po zmontowaniu zestawu rejestrującego i uspokojeniu się zwierzęcia zapisywano przez 30 minut krzywą wyjściową skurczów macicy. W następnym etapie wprowadzano do macicy badane preparaty, przy czym zapis motoryki macicy był nieprzerwanie kontynuowany przez kolejne 90 minut. U samic grupy doświadczalnej ok. 60 minut po domacicznym podaniu propranololu aplikowano doŝylnie adrenalinę (1 ml 0,1 % roztworu). Przed rejestracją uterograficzną u wszystkich 7 krów stwierdzono badaniem klinicznym (per rectum) brak lub słabą reaktywność macicy na masaŝ. Po zakończeniu doświadczeń zwierzęta były badane rektalnie w celu określenia terminu zakończenia się inwolucji macicy. OMÓWIENIE WYNIKÓW I DYSKUSJA Skurcze macicy na uzyskanych uterogramach przed infuzją domaciczną były podobne u wszystkich 7 krów: rzadkie, o małej amplitudzie i słabym napięciu myometrium (rys. 1, rys. 2). W grupie doświadczalnej 15 20 minut po domacicznym wlewie 50 mg propranololu wystąpiła poprawa w motoryce macicy skurcze stały się częstsze, wzrosła ich amplituda przy równoczesnym zwiększeniu napięcia myometrium (rys. 1). WzmoŜona kurczliwość macicy utrzymywała się przez cały czas rejestracji uterograficznej i nie ulegała wyhamowaniu po doŝylnym podaniu adrenaliny (1 ml 0,1 % roztworu). W badaniach rektalnych przeprowadzonych tuŝ po zakończeniu rejestracji uterograficznej stwierdzono zwiększoną reaktywność macicy na masaŝ obkurczaniu się narządu w postaci podłuŝnych bruzd, wyczuwalnych dotykiem, towarzyszyły nasilone wypływy lochii poporodowych z dróg rodnych. U wszystkich 4 krów grupy doświadczalnej inwolucja macicy stwierdzana badaniem klinicznym zakończyła się pomiędzy 25 a 30 dniem po porodzie. U samic grupy kontrolnej domaciczny wlew 0,9% roztworu NaCl nie spowodował Ŝadnych zmian w dynamice skurczów myometrium. U zwierząt tych po zakończeniu rejestracji uterograficznej w dalszym ciągu stwierdzano brak lub słabą reaktywność macicy na masaŝ per rectum. U jednej krowy z tej grupy inwolucja macicy przedłuŝyła się ponad 30 dni po porodzie, a u dwóch pozostałych zakończyła się w przedziale 25 30 dzień post partum. W mechanizmie regulacji czynności narządu płciowego niemałą rolę spełnia układ autonomiczny, który działa w sprzęŝeniu z układem hormonalnym [Dahnke 1993, Dejneka i Raułuszkiewicz 1995, Kőndig 1990, Roliński 1989]. DuŜe znaczenie w funkcjonowaniu układu współczulnego mają aminy katecholowe. Ahlquist [1948] wykazał, Ŝe w błonach komórek mięśni gładkich występują kompleksy białkowe receptorów alfa i beta adrenergicznych. Przy ich współudziale aminy katecholowe (adrenalina, noradrenalina, dopamina) realizują swój wpływ na róŝne narządy. Pobudzone receptory alfa-adrenergiczne powodują skurcz mięśni gładkich, zaś stymulacja receptorów ß-adrenergicznych wywołuje rozkurcz tych mięśni [Dejneka i Raułuszkiewicz 1995, Roliński 1989 ]. PowyŜsza zaleŝność dotyczy takŝe myometrium. Medicina Veterinaria 3(2) 2004
14 G.J. Dejneka i in. 1 min Rys. 1. Skurcze macicy u krowy (z grupy doświadczalnej) w drugim dniu po porodzie A uterogram kontrolny krzywa wyjściowa B skurcze po domacicznej infuzji 50 mg propranololu w 50 ml 0,9% NaCl C skurcze po doŝylnym podaniu adrenaliny Fig. 1. Uterus contractions in cow (from experimental group) in the 2-nd day after parturition A control uterogram initial curve B contractions after intrauterine infusion of 50 mg propranolol in 50 ml 0,9% NaCl C contractions after intravenous administration of adrenaline Działanie na organizm krowy licznych czynników stresogennych, występujących w oborach w róŝnej postaci i nasileniu (m.in. złe Ŝywienie, częste przepędzanie zwierząt, nadmierny hałas, brutalna obsługa, zła wentylacja, przegrzanie lub niedogrzanie pomieszczeń), wpływa niekorzystnie na przebieg i czas trwania puerperium oraz na wystąpienie prawidłowej rui po porodzie [Butra 1994, Dejneka i in. 1981, Fitko 1982, Moberg 1976, Raułuszkiewicz i in. 1991 a]. Znaczny wyrzut do krwiobiegu adrenaliny w wyniku zadziałania czynnika stresowego wpływa ujemnie na poporodową kurczliwość macicy u krów. Adrenalina bowiem silnie pobudza receptory beta adrenergiczne, które są liczniejsze w błonie komórek myometrium niŝ receptory alfa adrenergiczne [Dahnke 1993, Dejneka i in. 1981, Dejneka i Raułuszkiewicz 1995]. Stymulacja receptorów beta adrenergicznych (ß 2) podczas porodu lub po porodzie powoduje atonię względnie hipotonię macicy. W wyniku powstałych zaburzeń w dynamice skur- Acta Sci. Pol.
Wpływ domacicznego podania propranololu... 15 czów macicy zostaje opóźniony proces zwijania się omawianego narządu, co przyczynia się do powstawania zapaleń (metritis lub endometritis) to zaś wymaga właściwego i szybkiego działania [Balcerek i in. 1994, Gnemmi 2002, Malinowski 1995, Noakes 1997, Raułuszkiewicz 1991 b]. 1 min Rys. 2. Skurcze macicy u krowy ( z grupy kontrolnej) w 2 dniu po porodzie A uterogram kontrolny krzywa wyjściowa B skurcze po domacicznej infuzji tylko 50 ml 0,9% NaCl Fig. 2. Contractions in cow (from control group) in the 2-nd day after parturition A control uterogram initial curve B contractions after intrauterine infusion only 50 ml 0,9% NaCl Jak juŝ wcześniej wspomniano, wpływ stresu na organizm zwierzęcy moŝna ograniczyć poprzez stosowanie leków beta adrenolitycznych, które blokując receptory ß- adrenergiczne zabezpieczają myometrium przed działaniem adrenaliny. Wyłączenie receptorów beta adrenergicznych znosi hamujący wpływ stresu na kurczliwość mięśniówki macicy, uczulając jednocześnie myometrium na działanie endogennej oksytocyny, która uwalniana jest do krwi z tylnego płata przysadki mózgowej podczas dojenia lub ssania wymienia przez cielę. W dotychczasowych badaniach nad działaniem propranololu wykazano dodatni wpływ tego leku na motorykę macicy, przebieg okresu poporodowego i poprawę płodności krów [Butra 1994, Mordak 1992, Raułuszkiewicz i in. 1991 a, Sabaś 1991, Suchecki 1997]. Podobne korzystne działanie wykazują inne beta adrenolityki, np. carazolol podawany krowom bezpośrednio po porodzie znacznie poprawia tonus macicy, ułatwiając przy tym odchodzenie błon płodowych [Zencominierski 1985]. Z przedstawionych danych wynika, Ŝe propranolol podany w płynie fizjologicznym do macicy pobudza motorykę macicy. Jest to podobna reakcja jak przy aplikacji domięśniowej lub doŝylnej tego leku, co stwierdzono we wcześniejszych badaniach [Raułuszkiewicz i in. 1991 b, Raułuszkiewicz i in. 1994]. W podobnych doświadczeniach przeprowadzonych wcześniej w naszym ośrodku stwierdzono, Ŝe poprawę kurczliwości macicy u krów moŝna osiągnąć poprzez domaciczną inlokację prostaglandyny F 2 alfa [Dejneka i wsp. 1992 ] lub oksytocyny [Samborski i in. 1980 ]. Medicina Veterinaria 3(2) 2004
16 G.J. Dejneka i in. WNIOSKI 1. W atonii lub hipotonii macicy u krów po porodzie domaciczny wlew 50 mg propranololu (1 ampułka preparatu Uterotonic Polfa) w 50 ml płynu fizjologicznego usprawnia dynamikę skurczów macicy. 2. Podanie doŝylne adrenaliny (po zablokowaniu receptorów beta adrenergicznych podanym domacicznie propranololem) nie hamuje skurczów macicy. PIŚMIENNICTWO Ahlquist R.R., 1948. Study of adrenotropic receptors. Amer. J. Physiol. 153, 586-600. Balcerek R.S., Ingarden J., Krauß V., Raułuszkiewicz S., Tiessen M., 1994. Behandlung der Endometritis purulenta bei Kőhen im Puerperium. Prakt. Tierärzt 75, 901-903. Burton M.J., Herschel R.C., Dziuk H.E., Fahning M.L., Zemjanis R., 1987. Effect of fenprostalene on postpartum myometrial activity in dairy cows with normal or delayed placental expulsion. Brit. Vet. J. 143, 549-554. Butra A., 1994. Wpływ blokera receptorów beta adrenergicznych w terapii zapaleń gruczołu mlekowego i zmian w układzie rozrodczym w okresie poporodowym. Zesz. Nauk. AR Wroc., Wet. 53, 79-104. Dahnke S., 1993. Einfluss eines Beta Adrenozeptoren Antagonisten Kombiniert mit dem HHL hormon Oxytozin auf den Abgang der Secundinae beim Rind. Praca doktorska, Monachium. Dejneka G.J., 1994. Wpływ propranololu i cymetydyny na motorykę macicy u krów z zatrzymaniem błon płodowych. Medycyna Wet. 50, 551-553. Dejneka J., Samborski Z., Raułuszkiewicz S., Marcinkowski K., 1980. Motoryka macicy u krów podczas ssania i dojenia. Pol. Arch. Wet. 22, 523-531. Dejneka J., Samborski Z., Raułuszkiewicz S., Marcinkowski K., 1981. Wpływ stresu na motorykę macicy u krów. Pol. Arch. Wet. 23, 71-78. Dejneka J., Raułuszkiewicz S., 1995. Wpływ czynników stresogennych na poporodową dynamikę skurczów macicy u krów. Medycyna Wet. 51, 153-156. Dejneka J., Raułuszkiewicz S., Kubok-Gottlieb Ł., 1992. Wpływ domacicznego wlewu prostaglandyny F 2 alfa na motorykę macicy u krów po porodzie. Zesz. Nauk. AR Wroc. Wet. 51, 91-96. Fitko R., 1982. Kliniczne i produkcyjne następstwa stresu u bydła. śycie Wet. 57, 49-52. Gnemmi G., 2002. Therapeutic protocol of reproductive pathologies of the postpartum cows. Mat. Konf. Praktyczne aspekty badań doświadczalnych ukladu rozrodczego i gruczołu mlekowego zwierząt. Wenecja k/śnina s. 25-31. Januszewski T., 1985. Zur Wirkung des Beta Adrenozeptorenblockers Carazolol nach tierärztlicher Geburtshilfe beim Rind auf den Abgang der Nachgeburt. Praca doktorska, Monachium. Kőndig H., Thun R., Zerobin K., Bachmann B., 1990. Die Uterusmotorik des Rindes während der Spätgravidität, Geburt und Puerperium. I. Die Spontanmotorik. Schweiz. Arch. Tierheilk. 132, 77-84. Malinowski E., 1995. Przyczyny, patogeneza i leczenie poporodowych zapaleń macicy u krów. Medycyna Wet. 51, 717-721. Moberg G.P., 1976. Effect environment and management stress on reproduction in the dairy cows. J. Dairy Sci. 59, 1618-1624. Acta Sci. Pol.
Wpływ domacicznego podania propranololu... 17 Mordak R., 1992. Wpływ zastosowania propranololu na przebieg okresu międzyciąŝowego I płodność krów. Zesz. Nauk. AR Wroc. Wet. 51, 117-131. Noakes D., 1997. Fertility and Obstetrics in the Cattle. Blackwell, Oxford. Olson J.D., Ball L., Mortimer R.G., Farin P.W., Adney W.S., Huffman E.M., 1984. Aspects of bacteriology and endocrinology of cows with pyometra and retained fetal membranes. Amer. J. Vet. Res. 45, 2251-2255. Raułuszkiewicz S., Dejneka J., Samborski Z., Suchecki S., Sabaś M., Mordak R., Kubok-Gottlieb Ł., 1991 a. Badania kliniczne i laboratoryjne wpływu preparatu Uterotonic Polfa na poporodową inwolucję macicy u krów. Nowości Wet. 21, 14-21. Raułuszkiewicz S., Dejneka J., Sabaś M., Mordak R., Kubok-Gottlieb Ł., 1991 b. Wpływ zablokowania receptorów ß adrenergicznych we wczesnym okresie poporodowym na przebieg inwolucji macicy u krów. Zesz Nauk. AR Wroc. Wet. 47, 103-108. Raułuszkiewicz S., Dejneka J., Twardoń J., Butra A., Kubok-Gottlieb Ł., Dejneka G.J., Ingarden J., 1994. Badania nad przydatnością preparatów Pernazinum Polfa i Uterotonic Polfa w usprawnianiu motoryki macicy u krów w okresie poporodowym. Zesz. Nauk AR Wroc. Wet. 53, 47-53. Roliński Z., 1989. MoŜliwości farmakologicznego sterowania czynnością skurczową macicy. Medycyna Wet. 45, 401-404. Sabaś M., 1991. Zastosowanie Uterotonic Polfa przy odkładaniu błon płodowych u krów w warunkach terenowych. Nowości Wet. 21, 33-38. Samborski Z., Dejneka J., Raułuszkiewicz S., Marcinkowski K., 1980. Wpływ małych dawek oksytocyny podanej do macicy na jej motorykę w okresie poporodowym u krów. Medycyna Wet. 36, 592-594. Stolla R., Schmid G., 1990. Medikamentelle Beeinflussung der Uteruskontraktilität beim Rind unter therapeutischen Aspekten. Wien Tierärztl. Mschr. 77, 392-398. Suchecki S., 1997. Płodność i wydajność mleczna krów po zastosowaniu preparatu Uterotonic Polfa w okresie poporodowym. Zesz. Nauk. AR Wroc. Wet. 55, 139-163. Twardoń J., Dejneka G.J., Trzęsowski P., 2003. Wpływ podawania karazololu na przebieg okresu poporodowego u krów mlecznych. śycie Wet. 78, 100-102. Zencominierski K., 1985. Die Wirkung einer ß 2 Rezeptoren Blockade auf dem Nachgeburtsabgang beim Rind. Praca doktorska, Monachium. EFFECT OF INTRAUTERINE INFUSION OF THE PROPRANOLOL ON THE UTERUS MOTILITY IN COWS AFTER PARTURITION Abstract. The experiments have been carried out with 7 dairy cows (of the lowland black-white race, 3-6 years old and body weights 490 580 kg) in two groups. The animals in experimental group [4 cows] and control group [3 cows] was in 1 2 days after calving. The uterus motility was recorded with balloon method by way of air transmission. After registration initial curve (30 min.) in cows the experimental group was intrauterine administrated 50 mg of beta adrenergic blocker propranolol (Uterotonic Polfa) in 50 ml 0,9 % NaCl and have been determined uterus contractions during 90 min. In this time was intravenous application of adrenaline (1 ml 0,1 %). Similar investigations have been carried out also in second group (control), with has not received propranolol intrauterine administrated only 50 ml 0,9 % NaCl. It has been found that in cows of the experimental group after intrauterine infusion propranolol was improved motility of uterus Medicina Veterinaria 3(2) 2004
18 G.J. Dejneka i in. amplitude, frequency of contractions and tonus of myometrium increased. Any changes in control group were not observed. Key words: cows, post partum uterus motility, stress, beta adrenolitic, propranolol Zaakceptowano do druku Accepted for print Acta Sci. Pol.